Author(s):
　　M. Ceccarelli Esposto - Selex Galileo
　
　　軍用航空電子設(shè)備的生產(chǎn)需要經(jīng)過(guò)一些特殊的步驟，如產(chǎn)品驗(yàn)收，項(xiàng)目認(rèn)證以及對(duì)交付后的產(chǎn)品進(jìn)行單元測(cè)試等。這些就需要設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一些非常復(fù)雜的測(cè)試系統(tǒng)去模擬技術(shù)環(huán)境、檢測(cè)被測(cè)器件。幾乎所有的案例里，軍用航空電子設(shè)備的I/O接口都有其專有的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，需要特殊電子板卡進(jìn)行通信，這也導(dǎo)致了大量的時(shí)間、金錢(qián)和資源的浪費(fèi)。
　　
　　因此，我們公司設(shè)計(jì)了通用的可編程集成測(cè)試系統(tǒng)。其它公司可以很輕松地將該系統(tǒng)改進(jìn)以適用于各種不同的設(shè)備。特別是來(lái)自羅馬的Pomezia的工業(yè)工程部門(mén)和相關(guān)的測(cè)試工程小組正在生產(chǎn)一系列能夠與NI平臺(tái)完全集成的PXI嵌入式板卡。后者將要實(shí)現(xiàn)在航空電子設(shè)備生產(chǎn)檢測(cè)中所需的一些最經(jīng)典和最常用的功能。這些小組正在Selex Galileo PXI模塊和NI PXI模塊的基礎(chǔ)上配置一些PXI測(cè)試的核心系統(tǒng)，作為一般航空電子設(shè)備檢測(cè)的基礎(chǔ)平臺(tái)。
　　
集成的航空電子測(cè)試系統(tǒng)
　　
　　在這項(xiàng)應(yīng)用任務(wù)中，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)試站臺(tái)，為T(mén)ornado戰(zhàn)斗轟炸機(jī)測(cè)試新的LCD顯示器。這些顯示器帶有四個(gè)單色視頻輸入，而且都具有非標(biāo)的分離式同步機(jī)制（時(shí)序和幅值），兩個(gè)RGB視頻輸入（一個(gè)按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，另一個(gè)幅值非標(biāo)），一個(gè)單色視頻輸出，同樣具有非標(biāo)的分離式同步機(jī)制，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RGB輸出以及一個(gè)基于專屬協(xié)議的串口通訊總線。
　　
　　我們利用LabWindows/CVI和 LabVIEW FPGA開(kāi)發(fā)了一個(gè)應(yīng)用軟件。PXI平臺(tái)核心由一臺(tái)NI PXI-1045機(jī)箱和一臺(tái)NIPXI-8108控制器，兩臺(tái)NI PXI-5421任意波形發(fā)生器，一臺(tái)NIPXI-7811R RIO模塊，一臺(tái)NIPXI-7852RRIO模塊，自動(dòng)信號(hào)路由矩陣和PXI-8432/33/34組成。
　　
　　我們使用了兩個(gè)任意波形發(fā)生器同時(shí)為非標(biāo)準(zhǔn)的單色接口生成視頻分量，使用PXI-7811R模塊產(chǎn)生兩個(gè)場(chǎng)線同步信號(hào)，用于STANAG 3350 B類同步信號(hào)的重構(gòu)，使得由被測(cè)元件產(chǎn)生的非標(biāo)準(zhǔn)同步機(jī)制的信號(hào)能夠用一個(gè)普通的顯示器進(jìn)行視頻輸出。PXI-7852R模塊管理著專屬串行總線。我們?cè)赑XI核心平臺(tái)中加入了一小塊電路來(lái)協(xié)調(diào)各個(gè)信號(hào)間不同電平等級(jí)。
　　
　　我們開(kāi)發(fā)了一款應(yīng)用軟件來(lái)管理PXI-5421模塊。用戶可以以兩個(gè)分辨率適當(dāng)?shù)牟煌粓D圖像為基礎(chǔ)，產(chǎn)生交錯(cuò)的單色視頻分量，以滿足被測(cè)元件單色視頻輸入接口的要求。每當(dāng)PXI-5421模塊開(kāi)始生成一個(gè)新的半場(chǎng)信號(hào)和一個(gè)新的線信號(hào)時(shí)，任意波形發(fā)生器就會(huì)為PXI-7811R提供了一個(gè)開(kāi)始觸發(fā)，PXI-7811R就將按照單色視頻接口的特殊要求，開(kāi)始產(chǎn)生場(chǎng)和線的分離式同步信號(hào)。因?yàn)槲覀冃枰@項(xiàng)測(cè)試能盡可能靈活地管理同步脈沖，我們選擇了現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列（FPGA）模塊來(lái)產(chǎn)生這些脈沖。綜合考慮了可用編程容量、速度和成本之后，PXI-7811R模塊是最好的選擇。
　　
　　PXI-7811R模塊同樣從待測(cè)單元的單色接口接收兩個(gè)非標(biāo)的分離式同步信號(hào)。在每一個(gè)場(chǎng)同步脈沖的下降沿，一個(gè)對(duì)應(yīng)的線同步信號(hào)變化沿就可以將奇偶半場(chǎng)區(qū)分開(kāi)來(lái)。為了正確匹配，這套系統(tǒng)可以產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)特的同步信號(hào)，該信號(hào)擁有STANAG 3350 B類同步信號(hào)的特征。系統(tǒng)重新將視頻元件產(chǎn)生的同步信號(hào)組合起來(lái)，并發(fā)送給通用顯示器的復(fù)合視頻、消隱以及同步 (CVBS) 輸入端，從而使該待測(cè)單元的單色視頻輸出可視化。
　　
　　PXI-7852模塊管理著專屬串行總線通訊協(xié)議，在通過(guò)PXI-5421產(chǎn)生發(fā)送給待測(cè)元件的視頻信號(hào)的同時(shí)通過(guò)PXI-7811處理由被測(cè)元件傳回的視頻信號(hào)。該協(xié)議包含兩個(gè)信號(hào)通道，一個(gè)通道單輸出，一個(gè)通道單輸入，輸入通道接受32位消息，輸出通道傳輸40位消息。每一個(gè)通道都有兩條物理信號(hào)巷道實(shí)現(xiàn)，一條為時(shí)鐘巷道，一條為數(shù)據(jù)巷道。接收通道還將負(fù)責(zé)解碼收到的消息（串行數(shù)據(jù)還原），隔離錯(cuò)誤，提取數(shù)據(jù)，以及在測(cè)試站臺(tái)顯示器上演示結(jié)果。
　　
　　發(fā)送通道需要能夠?qū)⑽谋灸_本上讀取的消息轉(zhuǎn)化為串行消息用于傳輸，同時(shí)還要能識(shí)別錯(cuò)誤的輸入。因?yàn)檫@些協(xié)議是非標(biāo)準(zhǔn)的，該系統(tǒng)需要一個(gè)非常靈活的設(shè)計(jì)，可以以最小的時(shí)間和成本應(yīng)對(duì)不同的需求。我們選擇了NI-7852R FPGA模塊，因?yàn)樵谂cLabVIEW FPGA模塊結(jié)合之后，它將 幫助我們達(dá)到我們所有的目標(biāo)。
　　
　　我們使用LabWindows/CVI開(kāi)發(fā)圖形化用戶界面，管理所有的指令，控制站臺(tái)的儀器，并解析實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試的函數(shù)。我們利用LabVIEW軟件和LabVIEW FPGA模塊中與視頻接口和串行通訊相關(guān)的函數(shù)編寫(xiě)VI。然后將在LabVIEW中創(chuàng)建的VI連接到LabWindows/CVI主程序中，從而滿足測(cè)試該單元的所有需求。圖2和圖3展示了LabVIEW編寫(xiě)的兩個(gè)圖形化代碼，它們可以從一個(gè)位圖文件生成視頻分量，并且實(shí)現(xiàn)串行總線的傳輸功能。